Android系統全貌

轉自Gityuan的Android開篇，對自我學習做進一步整理。

Android系統以Linux內核做爲基底，上層採用Native層和Java層。系統分爲內核空間和用戶空間，並經過系統調用（Syscall）連通。用戶空間主要採用C++和Java代碼實現，經過JNI技術連通Java層和Native層（C/C++）。

圖片來源 [GITYUAN](http://gityuan.com/android/)

Loader層

• Boot ROM: 電源按下,引導芯片代碼開始從預約義的地方（固化在ROM）開始執行.加載引導程序到RAM,而後執行.
• Boot Loader: 這是Android系統系統以前的引導程序，主要用來檢測外部的RAM以及設置網絡、內存、初始化硬件參數等.

Kernel層

Kernel層是指Android內核層，到這裏纔剛剛開始進入Android系統。

• 啓動Kernel的swapper進程(pid=0)：該進程又稱爲idle進程, 系統初始化過程Kernel由無到有開創的第一個進程, 用於初始化進程管理、內存管理，加載Display,Camera Driver，Binder Driver等相關工做(圖中kernel層藍色區塊)；
• 啓動kthreadd進程（pid=2）：是Linux系統的內核進程，會建立內核工做線程kworkder，軟中斷線程ksoftirqd，thermal等一系列內核守護進程。kthreadd進程是全部內核進程的父進程。

Linux內核加載主要包括初始化kernel核心（內存初始化，打開中斷，初始化進程表等）、初始化驅動、啓動內核後臺（daemons)線程、安裝根（root)文件系統等。後續啓動第一個用戶級進程init（pid=1）.

Native層

Native層主要包括啓動init進程（Android的第一個用戶空間進程）、HAL層（硬件抽象層）以及開機動畫等。init進程是全部用戶進程的鼻祖。同時init進程也會孵化一系列用戶進程，還會啓動關鍵的服務以及孵化Zygote進程。

• init進程會孵化出ueventd、logd、healthd、installd、adbd、lmkd等用戶守護進程；
• init進程還啓動servicemanager(binder服務管家)、bootanim(開機動畫)等重要服務
• init進程孵化出Zygote進程，Zygote進程是Android系統的第一個Java進程，Zygote是全部Java進程的父進程，Zygote進程自己是由init進程孵化而來的。

• kthreadd進程: 是全部內核進程的父進程
• init進程 ： 是全部用戶進程的父進程(或者父父進程)
• zygote進程 ： 是全部上層Java進程的父進程，另外zygote的父進程是init進程。

Framework層

如圖，Framework層分爲Java Frameword和C++ Framework，分別由system_server進程和media_server進程負責啓動和管理。

Zygote自己是一個Native的應用程序，剛開始的名字爲「app_process」，運行過程當中，經過系統調用將本身名字改成Zygote。在圖中的紅色線，即是Zygote fork出來的進程，全部的App進程都是由Zygote fork產生的。

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• Zygote進程，是由init進程經過解析init.rc文件後fork生成的，Zygote進程主要包含：
  加載ZygoteInit類，註冊Zygote Socket服務端套接字；
  加載虛擬機；
  preloadClasses；
  preloadResouces。
• System Server進程，是由Zygote進程fork而來，System Server是Zygote孵化的第一個進程，System Server負責啓動和管理整個Java framework，包含ActivityManager，PowerManager等服務。
• Media Server進程，是由init進程fork而來，負責啓動和管理整個C++ framework，包含AudioFlinger，Camera Service，等服務。

App層

• Zygote進程孵化出的第一個App進程是Launcher，這是用戶看到的桌面App；
• Zygote進程還會建立Browser，Phone，Email等App進程，每一個App至少運行在一個進程上。
• 全部的App進程都是由Zygote進程fork生成的。

Syscall && JNI

• Native與Kernel之間有一層系統調用(SysCall)層，見Linux系統調用(Syscall)原理;
• Java層與Native(C/C++)層之間的紐帶JNI，見Android JNI原理分析。

Andorid的啓動過程
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